2.3.1　Toda的食菌者模型

Toda的食菌者是在α-Sapporo星系的Taros星球開采鈾礦的類人人工生物，是第一個自主智能體的模型。這些人工生物有采集、移動和憑借著從環境中獲得的信息進行決策的能力。Toda在名為The design of a fungus-eater:a model of human behaviour in an unsophisticated environment的開創性研究論文中，將達爾文式的生存本能與以感知運動為基礎的刺激反應，用理性的模型（基于商業目的搜尋、開采和儲存鈾礦石）結合了起來，還結合了博弈論和行為心理學，用來開發食菌者近似人類的行為。Toda的努力是Simon的模型的擴展，這個模型提出：做理性決定的能力不應歸功于智能體，而應歸功于環境。Toda的方法并不訴諸觀察、測試、實驗和統計這些傳統的心理學方法，而是提出全系統研究，不僅僅是像計劃、記憶或者決策這樣孤立的方面。

Solitary Fungus Eaters（SFE）項目被設定為在2061年，這些人工動物被送去虛構的α-Sapporo星系的Taros星球采集鈾礦石。這些生物的補給來源就是這個星球獨有的一種真菌。這些食菌者聽從基地指揮，彼此之間沒有交流。它們會四處漫游來采集鈾，把鈾再卸載到標記過的容器里，直到它們由于缺少真菌（饑餓）或者因為事故而變得不活躍。Toda的Taros是一個環境很匱乏的星球，滿是白色和黑色的鵝卵石，上面有很多灰色的很有價值的真菌。然而，SFE項目被認為效率低下，Toda的開創性論文提出了一些改進性能的建議：

1.食菌者被設計為輪式類人機器人。Toda^[261,322]提出，食菌者的身體形式應該在研究地形、重力、氣候條件、濕度、溫度、地貌等之后再決定。

2.因為食菌者的首要工作是在Taros星球上探測地形以及采集鈾和真菌，Taros星球地貌平坦，適合輪式模型而不是腿。

3.Toda開發了視覺傳感器或眼睛的詳細設計，它們應該位于身體頂部，以便獲得最大的可見度。

4.食菌者的高度應該最優化，太高可能會使成本耗費太大，也可能不穩定，太低的話會阻礙有效調查地形的進程。

5.推薦增添嗅覺傳感器以聞出真菌。

6.選擇方案，對于食菌者，設：E(u_r)為沿著路徑r獲得的鈾的預期量，Σ_ru為食菌者采集到的鈾，v₀為投入探索路徑r前最初的真菌儲存量，Σ_rv為沿路徑r所消耗的真菌，w_r為完成這條路徑的真菌消耗最優估計量。則：

這個函數f（注：Toda在他的模型中使用了一個線性關系f(v₀+Σ_rv-w_r)，而我使用了f(v₀,Σ_rv,w_r)。）的形式取決于食菌者對該地形的適應能力。Toda進一步提出f會隨著經驗（即學習和記憶技巧）而有所提高。Toda開發了上述選擇方案的隨機模型，并結合食菌者的生理約束進行路徑規劃。

7.修正后，食菌者應該有3個可用的傳感器：用于鈾的蓋革計數器、用于尋找真菌的嗅覺傳感器和用于導航的視覺傳感器。Toda建議開發用于協調這三種傳入信息流的程序。這些都是傳感器集成的早期概念。

8.后來，Toda將他的模型擴展到考慮情緒、非理性行為，為停止正在進行的進程增加了條件——與“異常處理”和停機問題一樣。最后，Toda在Taros星球引入了捕食者以模擬獵物-捕食者，就像社會心理學和博弈論模型一樣。

Toda的模型是一個自主和自我維持的主體的藍圖，它有設定的目標，可在沒有任何外部支持的情況下長時間工作，并逐步適應環境。與Walter很相似，Toda也相信這個方法會促生出有人類行為和認知的模型。